摘要：

　　隨著信息技術與工業(yè)技術的高度融合，通訊網絡、計算機技術、自動化技術和軟件系統(tǒng)的深度交織產生了新的價值模型，在制造領域，這種資源、信息、物品和人相互關聯(lián)，形成虛實結合的系統(tǒng)，德國人稱其為“工業(yè)4.0”。互聯(lián)網激活傳統(tǒng)工業(yè)，保持制造業(yè)長期競爭力的必由之路：與前三次工業(yè)革命相比，我們認為工業(yè)4.0最大的進步在于利用互聯(lián)網激活了傳統(tǒng)工業(yè)過程，使工廠設備“能說話、能思考”，同時實現三大功能：最大程度地降低制造業(yè)對勞動力的依賴、將流通成本降到最低、最大程度滿足用戶個性化需求。

　　從長期來看，工業(yè)4.0對于智能工廠的投入將遠超過一般工業(yè)，但項目盈利能力也將顯著提高，并且資本投入越大、斜率越陡峭，即投資的邊際回報率越高。無論在何種經濟體，工業(yè)4.0都將是制造業(yè)發(fā)展不可繞開的必由之路，是未來世界制造業(yè)最大的一波“浪潮”。我們一直以來專注于工業(yè)控制領域，同時深刻感受到這次工業(yè)智能化給制造、生產帶來的改變，物聯(lián)網已經在不斷的走進工業(yè)生產制造，在我們合作的企業(yè)中，工業(yè)生產數據實時采集(如MES系統(tǒng))算是典型，而在工業(yè)生產信息網絡中，ZigBee當之無愧成為了主角。

　　圖1 采用ZigBee搭建的生產信息化管理網絡

　　MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產信息化管理系統(tǒng)，可以為企業(yè)提供包括制造數據管理、計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、工具工裝管理、采購管理、底層數據集成分析、上層數據集成分解等等管理模塊。它是企業(yè)CIMS信息集成的紐帶，是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實現車間生產敏捷化的基本技術手段。工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)MES是近10年來在國際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產管理技術與實時信息系統(tǒng)。MES可以為用戶提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量。適用于不同行業(yè)(家電、汽車、半導體、通訊、IT、醫(yī)藥)，能夠對單一的大批量生產和既有多品種小批量生產又有大批量生產的混合型制造企業(yè)提供良好的企業(yè)信息管理。

　　圖2 應用于系統(tǒng)中的ZigBee無線模塊ZM5168

　　在整個系統(tǒng)中，ZigBee模塊通過健壯的組網透傳協(xié)議，可構建多種型態(tài)的網絡拓撲結構，讓整個制造系統(tǒng)的各個布局進行信息化組網，并可通過網關接入以太網，實現智能化管理，且在各種復雜的工廠環(huán)境成熟應用。

　　圖3 用戶MES硬件系統(tǒng)展會

　　目前德國主要工業(yè)領域中44%的企業(yè)已采用“工業(yè)4.0”相關的生產和技術模式。國內不斷有越來越多的制造企業(yè)、工廠向該方向進軍，這充分說明工業(yè)4.0已經從一個概念變成了現實。

　　圖4 智能工廠模型

　　但我們知道，目前ZigBee很多采用類似ZigBeePro、Home Automation、Smart Enengy，但在組網過程中均容易出現節(jié)點掉線現象，且通信效率較低、支持的節(jié)點數量少等，針對這些情況，周立功致遠電子專門針對對這些參數有較高要求的應用，開發(fā)出了一套工業(yè)應用快速組網通訊協(xié)議——FastZigbee，該協(xié)議的主要特點是支持更多節(jié)點數量，攻克ZigBee節(jié)點掉線現象，使用方便、靈活，而且效率高，適合各種類型的組網功能。同時實現零門檻的zigbee組網使用。

　　傳統(tǒng)zigbee協(xié)議：了解zigbee協(xié)議、基于第三方庫編程開發(fā)、測試網絡健壯性及穩(wěn)定性并反復調試、規(guī)劃應用網絡、啟動等待組網、實現zigbee通訊;